Arco elettrico: protezione ottimale grazie all’effetto bolla

dupont arco elettrico
Le scariche elettriche continuano a rappresentare un rischio significativo per gli installatori elettrici e i tecnici dei servizi energetico.

Come selezionare indumenti resistenti al calore e alle fiamme per i lavoratori che affrontano il rischio da arco elettrico?

Un arco elettrico è un grave rischio termico a cui sono soggetti molti lavoratori, dagli installatori elettrici ai tecnici dei servizi pubblici.

Pauline Weisser, specialista dello sviluppo di applicazioni presso DuPont Personal Protection, esamina i passaggi chiave per la selezione di indumenti resistenti agli archi elettrici e come i tessuti double-face, con la cosiddetta tecnologia “effetto bolla“, possano essere d’aiuto.

Una scarica elettrica, detta anche arco elettrico, è un cortocircuito senza contatto che si verifica tra due conduttori, come barre o cavi. Viene prodotta una palla di plasma ad alta temperatura, fino a 20.000 °C, che può incendiare gli abiti del lavoratore, anche se distante [1].

Un arco elettrico può essere causato da apparecchiature elettriche difettose a causa di installazione errata, polvere, corrosione, impurità superficiali o usura. Tuttavia, l’errore umano rimane la causa più comune dei cortocircuiti.

Le conseguenze per i lavoratori possono variare da gravi ustioni esterne e interne fino a lesioni mortali. I lavoratori possono anche essere esposti a gas tossici caldi e vapori di metallo, e subire lesioni agli occhi causate della luce ultravioletta che viene generata [2]. È essenziale che possano quindi contare su dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati.

Leggi anche: DPI, i dispositivi al servizio della sicurezza

Il rischio di arco elettrico è costante

Gli archi elettrici continuano a rappresentare un rischio significativo per i lavoratori. Secondo gli ultimi dati Eurostat, nel 2018 oltre 76.000 lavoratori in Europa hanno subito lesioni causati del “contatto con parti in tensione” [3]. Gli incidenti dovuti ad archi elettrici possono anche avere conseguenze finanziarie di vasta portata per il datore di lavoro. Ad esempio, lo scorso maggio, il principale fornitore di infrastrutture ferroviarie del Regno Unito ha ricevuto una multa di quasi 700.000 sterline dopo che un lavoratore aveva subito ustioni di terzo grado a profondità diverse, causate da un arco elettrico [4].

Il rischio di arco elettrico potrebbe diventare ancora più diffuso nei prossimi anni a causa del crescente settore delle energie rinnovabili [5]. Cosi come altre applicazioni elettriche, l’installazione e la manutenzione dei generatori di energie rinnovabili, come i pannelli solari [6] e le turbine eoliche [7], presentano inevitabilmente rischi di archi elettrici. Lo stesso vale per i sistemi di accumulo d’energia a batteria [8].

Le 4P della protezione contro gli archi elettrici: perché i DPI sono importanti

La conduzione di un’approfondita valutazione dei rischi sul luogo di lavoro è fondamentale per proteggere i lavoratori dalle scariche elettriche. Questa è nota come Metodologia 4P, che prevede quattro passaggi chiave:

1.     Previsione della gravità dell’arco elettrico

2.     Prevenzione del danno mediante l’attenuazione del pericolo

3.     Protezione dei lavoratori da qualsiasi rischio residuo

4.     Pubblicazione dei risultati

Essendo l’ultima linea di difesa contro le lesioni da arco elettrico, i DPI, così come gli indumenti protettivi, svolgono un ruolo essenziale nell’ambito della Metodologia 4P. È fondamentale garantire che l’attrezzatura sia conforme agli standard più recenti.

Conoscere gli standard di protezione dagli archi elettrici

Ci sono diversi standard da tenere a mente quando si selezionano gli indumenti protettivi contro gli archi elettrici, che variano da regione a regione. Per soddisfare questi standard minimi, un tessuto deve essere ignifugo e garantire la protezione contro gli archi elettrici, impedendone l’accensione.

In Europa, i principali standard normativi per la protezione da arco elettrico a cui prestare attenzione sono:

  • IEC 61482-1-1:2019: Lavoro sotto tensione – Indumenti di protezione contro i rischi termici di un arco elettrico – Parte 1-1: Metodi di prova – Metodo 1: Determinazione della classificazione per gli archi dei materiali degli indumenti e degli indumenti protettivi utilizzando un arco aperto.
  • IEC 61482-2:2018, Lavoro sotto tensione – Indumenti di protezione contro i pericoli termici derivanti da un arco elettrico – Parte 2: Requisiti.
  • Un altro importante standard di protezione termica da tenere a mente è la norma EN ISO 11612: 2015 (Indumenti di protezione — Indumenti per la protezione da calore e fiamme — Requisiti prestazionali minimi).
  • Alcuni produttori di indumenti protettivi eseguono ulteriori test per fornire un livello di protezione ancora più elevato. Questi test misurano la quantità di energia trasferita utilizzando un manichino strumentato, come specificato dalla norma ISO 13506-1:2017. Questo fornisce una valutazione accurata delle prestazioni degli indumenti protettivi quando sono esposti a esposizione di breve durata alle fiamme.

Che cosa cercare negli indumenti per la protezione da arco elettrico

La caratteristica numero uno da cercare negli indumenti di protezione dagli archi elettrico è la capacità di prevenire l’accensione carbonizzandosi e addensandosi in caso di esposizione a calore intenso. In questo modo il tessuto funge da barriera protettiva tra la fonte di calore e la pelle, proteggendo il lavoratore dalle ustioni.

Ci sono anche altre considerazioni importanti da fare, tra cui:

  • protezione termica intrinseca incorporata: cercare tessuti durevoli che mantengano nel tempo la resistenza al calore, anche dopo essere stati lavati ripetutamente;
  • protezione multirischio: a seconda dell’applicazione, i tessuti che integrano più strati di protezione, inclusa la resistenza al calore, alle fiamme e agli schizzi di metallo fuso, sono la scelta ottimale;
  • comfort: la fatica è una delle principali cause di lesioni, quindi ci si deve assicurare sempre che gli indumenti protettivi offrano un buon livello di comfort, con tessuti leggeri e altamente traspiranti;
  • durata: alcuni dei più recenti tessuti resistenti agli archi elettrici offrono una maggiore resistenza alla rottura rispetto al tradizionale cotone trattato ignifugo.
    dupont arco elettrico
    I DPI, come gli indumenti protettivi, sono fondamentali per proteggere i lavoratori dalle scariche elettriche.

Che cos’è l’effetto bolla?

Una delle ultime innovazioni nella protezione dagli archi elettrici è lo sviluppo di tessuti a doppia faccia, noti anche come tecnologia a “effetto bolla”. Quando questi materiali sono esposti al calore, nello strato interno si formano bolle d’aria che isolano chi li indossa dagli archi elettrici. Questo design innovativo raggiunge la migliore resistenza al calore della categoria senza compromettere il comfort. Rispetto a un tessuto convenzionale con la stessa composizione e a parità di peso, un tessuto a doppia faccia consente una protezione superiore contro gli archi elettrici.

Quando viene testato secondo IEC 61482-1-1, un tessuto double face mostra un ATPV (Arc Thermal Performance Value) compreso fra 16 e 19 cal/cm2, corrispondente a più del doppio dell’ATPV di un tessuto convenzionale equivalente (7,2 cal/cm2) [9].

In conclusione

Le scariche elettriche continuano a mettere a rischio i lavoratori di molti settori. L’attuale tendenza all’elettrificazione significa che, potenzialmente, ancora più lavoratori saranno esposti a questo rischio nei prossimi anni. Gli indumenti protettivi sono fondamentali per proteggere i lavoratori dai rischi associati agli archi elettrici. I tessuti double-face si stanno rivelando la scelta ottimale per la protezione dagli archi elettrici, poiché offrono una maggiore resistenza al calore e alla fiamma senza compromettere il comfort.

[1] https://www.theiet.org/media/8418/arc-flash-risk-management.pdf
[2] https://www.theiet.org/media/8418/arc-flash-risk-management.pdf
[3]https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/HSW_PH3_08__custom_1320392/default/table?lang=en
[4] https://www.orr.gov.uk/search-news/network-rail-fined-nearly-ps700000-following-orr-prosecution-after-serious-fire
[5] https://www.irena.org/Statistics/View-Data-by-Topic/Benefits/Employment-Time-Series
[6] https://www.researchgate.net/publication/271481929_Arc_flash_safety_concerns_for_solar_panels + https://www.researchgate.net/publication/261281276_Arc-flash_hazard_in_Wind_Power_Plants
[7] https://www.researchgate.net/publication/261281276_Arc-flash_hazard_in_Wind_Power_Plants
[8] https://ieeexplore.ieee.org/document/7555442
[9] Sulla base di test condotti da DuPont.

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